淺析備自投在煤礦企業(yè)的應(yīng)用

摘要：介紹了陽煤集團(tuán)五礦趙家分區(qū)35kV變電站備自投在各個工程進(jìn)度中要考慮的問題及具體應(yīng)用，對備自投的閉鎖、充放電等做了基本解釋，比較了幾個不同廠家備自投不同特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：邏輯 閉鎖 充放電

煤礦企業(yè)對供電的可靠性有很高的要求，如局部通風(fēng)機(jī)等一級負(fù)荷一旦停電可能會造成瓦斯?jié)舛壬撸?dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到5％～16％時可能引起瓦斯爆炸，嚴(yán)重威脅礦井的安全。因此提高供電可靠性顯得十分重要。當(dāng)主電源失電后，備用電源必須要立即自動合上以恢復(fù)對重要設(shè)備的供電，備自投就是為此而產(chǎn)生的一種自動化設(shè)備，因此備自投能否正確、可靠的動作對變電站供電可靠有直接的影響。下面以陽煤集團(tuán)五礦趙家分區(qū)35kV變電站為例，介紹百利四方公司備自投裝置CSF206B在煤礦變電站的使用，然后對比百利四方公司和其他幾家備自投的特點(diǎn)。

1 變電站接線方式，運(yùn)行方式和動作邏輯要求

1.1 接線方式

35kV單母分3段（I段、II段和0段），I、II段分別接1、2#進(jìn)線和1、2#主變，0段分別和I、II段有聯(lián)絡(luò)斷路器；6kV單母分段。

1.2 本站的一次系統(tǒng)運(yùn)行方式為

35kV1#進(jìn)線為主供，35kV2#進(jìn)線為熱備用。因此正常運(yùn)行時各斷路器的開關(guān)狀態(tài)為：35kV1#進(jìn)線斷路器為合位，1#主變高（DL1）、低（DL2）壓側(cè)斷路器為合位，35kV1#母聯(lián)斷路器（DL3）為合位，35kV2#進(jìn)線斷路器為合位，2#主變高（DL4）、低（DL5）壓側(cè)斷路器為分位；35kV2#母聯(lián)斷路器（DL6）為分位6kV分段斷路器（DL7）在合位。

1.3 要求動作邏輯（以備投2#主變?yōu)槔瑐渫?#主變類似）

當(dāng)6kVI母II母無壓，1#主變低壓側(cè)無流，35kV II段母線有壓，經(jīng)延時備自投跳1#主變高壓、低壓側(cè)斷路器，35kV1#母聯(lián)斷路器，確認(rèn)1#主變低壓側(cè)斷路器跳開，35kV1#分段斷路器跳開后，合2#主變壓器高壓、低壓側(cè)斷路器、以及35kV2#母聯(lián)斷路器。

2 百利四方備自投CSF206B在本站使用的可行性

根據(jù)變電站的動作邏輯要求，看CSF206B是否滿足接線與邏輯要求。

2.1 備自投接線容量

CSF206B模擬量（AI）數(shù)量：6個電壓通道，10個電流通道；開入量（DI）：18個；開出量（DO）：6組。根據(jù)動作要求可知，本站需要6個電壓（6kV I、II段各2個，35kVI、II段2個），開入量7個（閉鎖開入信號，DL1～DL6），開出量6組（分合DL1～DL6）。由此可知，CSF206B能夠滿足備自投接線要求。

2.2 備自投邏輯

CSF206B的動作邏輯的整定有兩種方式，一是使用預(yù)置方式，一種使用PLC編程邏輯。6組備自投預(yù)置方式能滿足大多數(shù)場合的要求，但本次要求動作邏輯不在6種方式之內(nèi)，可以用PLC編程的方法來實(shí)現(xiàn)。CSF206B共可以定義16個單獨(dú)的動作邏輯，每個動作邏輯有10個條件可以配置。根據(jù)要求動作邏輯，本站需使用12個動作邏輯，動作邏輯條件最大為8，因此CSF206B能滿足邏輯要求。

綜上，CSF206B能滿足用戶的備自投要求。

3 備自投的圖紙設(shè)計與邏輯功能整定

3.1 圖紙設(shè)計

按順序，將所需AI，DI，DO依次接到備自投裝置相應(yīng)的位置上。手動投退備自投采用閉鎖壓板的方法，投入該壓板備自投退出。由于本站備自投是以35kV無壓作為備自投啟動的條件，手跳/遙跳和保護(hù)動作不會造成35kV母線失壓，也就不用設(shè)計以上兩點(diǎn)的閉鎖回路。本站是終端變電站，35kV進(jìn)線無需重合閘，也不必考慮重合閘和備自投的關(guān)系。

3.2 邏輯整定

邏輯共設(shè)12條，后6條與前6條類似，只對前6條說明。

邏輯1：6kVI母電壓小于無壓值，6kVII母電壓小于無壓值，1#主變低壓側(cè)電流小于無流值，35kVII母電壓大于有壓值為啟動條件，以1#主變高壓側(cè)斷路器跳位為閉鎖條件，經(jīng)跳閘延時跳1#主變高壓側(cè)斷路器，設(shè)1#主變高壓側(cè)斷路器跳位為檢查條件。

邏輯2：把邏輯1中的1#主變高壓側(cè)斷路器換成1#主變低壓側(cè)斷路器。

邏輯3：把邏輯1中的1#主變高壓側(cè)斷路器換成35kV1#母聯(lián)斷路器。

邏輯4：6kVI母電壓小于無壓值，6kVII母電壓小于無壓值，1#主變低壓側(cè)電流小于無流值，35kVII母電壓大于有壓值，1#主變高壓側(cè)斷路器跳位為啟動條件，以2#主變高壓側(cè)斷路器合位為閉鎖條件，經(jīng)合閘延時合2#主變高壓側(cè)斷路器，設(shè)置2#主變高壓側(cè)斷路器為檢查條件。

邏輯5：把邏輯4中的1#主變高壓側(cè)斷路器、2#主變高壓側(cè)斷路器換成1#主變高壓側(cè)斷路器、2#主變高壓側(cè)斷路器。

邏輯6：把邏輯4中的1#主變高壓側(cè)斷路器、2#主變高壓側(cè)斷路器換成35kV1#母聯(lián)斷路器、35kV2#母聯(lián)斷路器。

3.3 備自投的補(bǔ)充說明

為了使備自投滿足只動作一次的要求，CSF206B設(shè)置了充電放電條件，動作邏輯的充電條件：啟動條件部分滿足或全部不滿足、閉鎖條件全部不滿足、時間經(jīng)過6秒充電完成；動作邏輯的放電條件：如果動作邏輯尚未充滿電，此時所有的啟動條件全部都滿足，將被放電；如果閉鎖條件始終存在，那么動作邏輯始終處于放電狀態(tài)；如果已充滿電，處于等待動作出口的狀態(tài)，此時又有閉鎖條件滿足，將被放電。

4 國內(nèi)幾家備自投的手動跳閘閉鎖回路的比較及設(shè)計中可能存在的問題

4.1 不同廠家閉鎖回路比較

百利四方CSF206B手跳閉鎖靠操作箱引來的STJ輔點(diǎn)連接到開入閉鎖點(diǎn)DI1實(shí)現(xiàn)的。南瑞繼保的備自投RCS965x手跳閉鎖是靠操作箱引來的KKJ輔點(diǎn)接到RCS965x相應(yīng)開入位置實(shí)現(xiàn)。它利用了手動跳閘KKJ返回，而保護(hù)動作KKJ不返回的特點(diǎn)來決定是否啟動備自投。而紫光測控備自投DCAP3030是利用把手動跳閘把手節(jié)點(diǎn)與遙控跳閘重動出口并接到任一開入，再通過手動編程實(shí)現(xiàn)該開入對備自投閉鎖。

4.2 備自投和別家綜保配合時的接線設(shè)計

一般情況下，各自廠家的備自投和自家綜保配合，按常規(guī)接線即可。但有的情況備自投需和別的廠家綜保配合，可能出現(xiàn)手跳閉鎖雙方不匹配的情況。例如：山西某35kV變電站的進(jìn)線保護(hù)采用南瑞RCS9613C，備自投使用是百利四方CSF206B，CSF206B閉鎖備投要求使用STJ，而RCS9613C只能提供KKJ，這時需要在RCS9613C手跳回路外加STJ來給CSF206B用。

表1 幾個不同廠家備自投應(yīng)用比較

5 備自投傳動試驗(yàn)

現(xiàn)場安裝接線完成后開始做傳動試驗(yàn)。試驗(yàn)前先進(jìn)行裝置的邏輯整定及定值整定，把設(shè)計院認(rèn)可的備投邏輯及定值輸入備自投裝置。然后再檢查備自投相關(guān)外部回路的完整性，如用繼保測試儀加相應(yīng)電流電壓，備自投顯示是否正確；通過備投傳動各斷路器，檢查斷路器能否動作，且斷路器狀態(tài)是否正確。以上檢查、整定完畢后可以通過繼保測試儀加量模擬失電情況看備投是否按整定邏輯及定值動作。

6 小結(jié)

通過對備自投裝置在現(xiàn)場使用的介紹，加深設(shè)備廠家技支人員、設(shè)計院和工程調(diào)試人員對備自投應(yīng)用的理解，為招投標(biāo)、設(shè)計和工程調(diào)試提供參考。

參考文獻(xiàn)：

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